Gegeben: Motor: Motorkennlinien Arbeitsblatt 1.1 Fahrzeugdaten: Drehzahl-Geschwindigkeits-Diagramm (für geschlossene Wandler-Überbrückungskupplung) Arbeitsblatt 1.2 Antriebsstrang: Kennlinien des Trilok-Wandlers Arbeitsblatt 1.1 Aufbau des Automatikgetriebes Arbeitsblatt 1.3 Achsgetriebeübersetzung i A = 3,95 Dynamischer Reifenradius r dyn = 0,3 m Wirkungsgrad außenverzahntes Stirnrad gegen außenverzahntes Stirnrad SA = 0,985 Wirkungsgrad außenverzahntes Stirnrad gegen innenverzahntes Stirnrad SI = 0,995 Wirkungsgrad einer Kegelradstufe K = 0,91 Wirkungsgrad aufgrund von Ölplanschverlusten im gesamten Antriebsstrang L ges = 0,95 Gesucht: 1.1 Die Gangübersetzungen i 1, i 2, i 3, i 4, i 5 und i 6 der Gänge 1 bis 6 und die Stufensprünge 1/2, 2/3, 3/4, 4/5 und 5/6. Lösen Sie diese Aufgabe mit Hilfe des Arbeitsblattes 1.2! 1.2 Die Betriebsweise des Ravigneaux-Satzes im 1. und im 3. Gang. 1.3 Der Lastfluss durch das Automatikgetriebe im 1. Gang. Tragen Sie den Lastfluss in das Getriebeschema auf dem Arbeitsblatt 1.3 ein! 1.4 Die Betriebsweise des Planetenradsatzes im 3. Gang und die Standgetriebeübersetzung des Planetenradsatzes i 0 PS. (Notfallwert für die Übersetzung des Planetenradsatzes im 3. Gang: i 3 PS = 1,50) 1.5 Die Fahrzeuggeschwindigkeit v 3 im 3. Gang bei einer Motordrehzahl von n mot = 4 000 min -1, wenn der Wandler bei geöffneter Wandler-Überbrückungskupplung mit einem Drehzahlverhältnis = 0,4 läuft. 1.6 Der Wirkungsgrad des gesamten Antriebsstrangs im 3. Gang ges 3, wenn der Wandler bei geöffneter Wandler-Überbrückungskupplung mit einem Drehzahlverhältnis = 0,4 läuft (siehe Arbeitsblatt 1.1). 1.7 Das Drehmoment an den Antriebsrädern im 3. Gang bei einer Motordrehzahl n mot = 4 000 min -1, wenn der Wandler bei geöffneter Wandler-Überbrückungskupplung mit einem Drehzahlverhältnis = 0,4 läuft.
WK A B C D Ho 3 4 6 T P S E L Pl 5 2 So 1 Planetenradsatz Ravigneaux-Radsatz Gang Kupplung Bremse A B E C D 1 2 3 4 5 6 R
350 190,0 300 170,0 Drehmoment Nm 250 200 150 Drehmoment Leistung 150,0 130,0 110,0 Leistung kw 100 90,0 50 70,0 0 50,0 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000 6500 7000 7500 Drehzahl 1/min 2,4 1 2,3 2,2 0,9 Drehmomentwandlung µ 2,1 2 1,9 1,8 1,7 1,6 1,5 1,4 1,3 1,2 1,1 Wirkungsgrad Drehmomentwandlung m 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 Wirkungsgrad 1 0,9 0,1 0,8 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 0 Drehzahlverhältnis
km/h 260 250 240 Abregelgeschwindigkeit 220 200 180 Fahrzeuggeschwindigkeit v 160 140 120 100 80 60 40 20 0 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 Motordrehzahl n 1/min mot
Die Verzahnungsgeometrie einer Stirnradstufe ist zu überprüfen. Gegeben: Geforderte Übersetzung i erf = 1,05 ± 3,5% Normalmodul m n = 4,0 mm Herstell-Eingriffswinkel α n = 20 Schrägungswinkel ß = 30 Betriebsachsabstand a = 110 mm Gesucht: 1. Die erforderlichen Zähnezahlen von Ritzel und Rad z 1 und z 2, um den gegebenen Achsabstand a zu erreichen. 2. Die kleinste und die größte zulässige Übersetzung i min zul und i max zul sowie die tatsächliche Übersetzung i, die sich mit den Zähnezahlen z 1 und z 2 nach Aufgabe 1. ergibt. (Notfallwert: z 1 = 24) 3. Die Profilverschiebungssumme x 1 + x 2, die erforderlich ist, um mit den Zähnezahlen z 1 und z 2 nach Aufgabe 1. den Achsabstand a exakt einzuhalten. 4. Die kleinsten Zähnezahlen und der kleinste Achsabstand a min, die ohne Profilverschiebung mit dem gegebenen Schrägungswinkel ß und dem gegebenen Normalmodul m n für die geforderte Übersetzung i erf der Stirnradstufe theoretisch möglich sind.
Die Flankentragfähigkeit einer Gangstufe ist zu untersuchen. Gegeben: Zähnezahl des Ritzels z 1 = 16 Zähnezahl des Rades z 2 = 38 Profilverschiebungssumme x 1 + x 2 = 0,28 Normalmodul m n = 2,25 mm Herstelleingriffswinkel α n = 20 Schrägungswinkel ß = 35 Gemeinsame Zahnbreite von Ritzel und Rad b 1 =b 2 =b = 18 mm Drehmoment am Ritzel T 1 = 208 Nm Gesamtbelastungseinfluss Zahnflanke K H ges = 1,14 Profilüberdeckung ε α = 1,17 Zulässige Flankenpressung für Dauerfestigkeit σ HP = 1380 N/mm 2 Werkstoff von Ritzel und Rad 16 Mn Cr 5 einsatzgehärtet Gesucht: 1. Die Sprungüberdeckung ε ß sowie der Überdeckungsfaktor Z ε. 2. Die auftretende Flankepressung σ H. 3. Die zu erwartende Lebensdauer der Verzahnung in Lastwechsel N L, wenn keine Grübchenbildung zulässig ist. 4. Die erforderliche Profilüberdeckung ε α ' um Dauerfestigkeit zu erreichen (alle anderen Geometriegrößen bleiben unverändert!).